一种双芳基类化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双芳基类化合物，其结构通式为

【技术实现步骤摘要】
一种双芳基类化合物及其制备方法
本专利技术涉及有机合成领域，具体涉及一种双芳基类化合物及其制备方法。
技术介绍
杂环双芳基类化合物是一种常见的结构单元，广泛存在于天然产物和药物中，通常具有一些特殊的生物活性。因此对于杂环双芳基类化合物的构建一直是有机化学合成领域的重点内容。近年来，文献报道了一些以卤代杂芳环与各种芳香烃在无过渡金属催化的反应条件下经直接C(SP2)-H活化构建双芳基类化合物的方法，(Chemicalcommunications.2013,49,2983-2985；Organicletters2014,16,5272-5274；Chemicalcommunications2013,49,2323-2325.)但是这些方法对反应条件要求苛求，且底物适用性具有一定的局限性。因此，为了能快速构建双芳基类化合物库，为进一步研究这类结构潜在的生物活性提供物质基础，寻找方便、高效的合成这类化合物的方法显得尤为重要。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种无需过渡金属催化合成的双芳基类化合物及其制备方法。因此，本专利技术提供一种双芳基类化合物，其结构通式为其中，所述通式中的基团R1代表氢、含苄基硫基的基团或的基团，所述结构通式中的基团Ar代表基团R2代表甲氧基，基团R3代表氢、卤素、烷基、环烷基、烷氧基或硝基，基团R4代表氢、烷基、含苄基的基团。即，所述双芳基类化合物的结构通式为基于上述，所述结构通式中的基团R1代表H、基于上述，所述结构通式中的基团Ar代表本专利技术还提供一种上述双芳基类化合物的制备方法，其包括：在布朗斯特酸催化剂和溶剂的作用下，在密封环境中卤代芳烃和富电子芳香烃于30℃～300℃反应，生成所述双芳基类化合物。其中，本文中的“富电子芳烃”指的是电子云密度大于苯环的芳烃类化合物。基于上述，所述双芳基类化合物的制备方法包括：将所述卤代芳烃、所述富电子芳香烃和所述布朗斯特酸催化剂置于反应器中，再加入所述溶剂，然后密封所述反应器；加热所述反应器至30℃～300℃搅拌反应1～48h，生成所述双芳基类化合物，其中，所述卤代芳烃的结构式为且基团X为卤素；所述富电子芳香烃的结构式为基于上述，所述布朗斯特酸催化剂为对甲苯磺酸、三氟甲磺酸、三氟化硼、1,1,3,3-四三氟甲磺酰基丙烷、双三氟甲基磺酰亚胺或三[(三氟代甲基)磺酰基]甲烷；优选地，所述布朗斯特酸催化剂为双三氟甲烷磺酰亚胺。基于上述，所述溶剂为叔丁醇、三氟乙醇、六氟异丙醇和异丙醇中的一个或其中的任意组合物；优选地，所述溶剂为六氟异丙醇或三氟乙醇。基于上述，所述卤代芳烃和所述富电子芳香烃的摩尔比为1:0.1～1:10；优选地，所述卤代芳烃和所述富电子芳香烃的摩尔比为1:0.1～1:5。优选地，所述卤代芳烃为0.5mmol，所述富电子芳香烃为0.05～5mmol，所述布朗斯特酸催化剂为1～500mol％，且所述溶剂为0.1～50mL，加热温度为60℃～150℃，反应时间为4～12h。基于上述，所述反应器为微波反应管。基于上述，所述双芳基类化合物的制备方法进一步包括：所述卤代芳烃和所述富电子芳香烃反应生成所述双芳基类化合物之后，再进行浓缩和分离纯化处理，得到纯的所述双芳基类化合物。其中，所述浓缩处理可以为减压蒸馏处理或炒样处理，比如硅胶炒样处理；所述分离纯化处理可以为柱层析分离纯化处理。本专利技术提供一种上述双芳基类化合物的制备方法中，在加热和密闭条件下，采用溶剂中的活性基团活化布朗斯特酸催化剂，生成活性负离子，其去掉并取代富电子芳香烃中的活性H原子，生成芳香烃基负离子中间体，该负离子中间体与卤代芳烃发生亲核取代反应生成杂化双芳基类化合物。具体地，当以六氟异丙醇(英文缩写为HFIP)作为溶剂、双三氟甲基磺酰亚胺为布朗斯特酸催化剂、作为卤代芳烃和作为富电子芳香烃时，合成上述杂化双芳基类化合物的机理可以理解为：在该类合成反应中，在加热和密闭条件下，六氟异丙醇活化双三氟甲基磺酰亚胺，生成双三氟甲基磺酰亚胺负离子，其去掉并取代的活性H原子或的吲哚3-位的H原子，生成芳香烃基负离子中间体，该芳香烃基负离子中间体与发生亲核取代反应生成杂化双芳基类化合物其中，该杂化双芳基类化合物的合成机理路线可如下所示：因此，本专利技术提供的上述双芳基类化合物的制备方法具有无需使用配体或促进剂、无需过渡金属催化、无需惰性气体保护、反应介质环境友好、原料易得、反应条件温和且反应时间短、产率高等优点，而且由本方法制备的双芳基类化合物在天然产物、医药、农药以及材料等合成领域有着广泛的应用前景。进一步，本专利技术提供的制备方法经过浓缩处理和分离纯化处理就可以得到纯的双芳基类化合物产品，尤其是可以采用减压蒸馏处理和柱层析分离纯化处理，所以，本专利技术提供的纯产品的分离方法简单。进一步，本专利技术采用微波反应管作为反应器，由于微波反应管的特定组成可以提高杂环双芳基类化合物产品产率，使得产率可达90％以上。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1本实施例提供化合物e1：5-甲基-7-(1-甲基-1H-吡咯-2-基)-[1,2,4]三唑并[1,5-a]嘧啶，其结构式如下所示：该化合物e1的制备方法包括：向10mL微波反应管中加入85mg(约0.5mmol)的7-氯-5-甲基-[1,2,4]三唑并[1,5-a]嘧啶和134μL(约1.5mmol)的1-甲基-1H-吡咯，14mg(约10mol％)的催化剂双三氟甲基磺酰亚胺和1mL的溶剂HFIP，然后密封所述微波反应管。然后在100℃下搅拌所述微波反应管中的反应物6小时后，减压蒸馏除去溶剂，并使用二氯甲烷/甲醇(简写为DCM/MeOH)为洗脱剂通过柱层析分离纯化，得到约57mg的纯产物e1，该化合物e1为黄色固体，且产率为53％；1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.58(s,1H),7.32(s,1H),7.24(s,1H),7.18(dd,J＝3.7,1.5Hz,1H),6.42–6.21(m,1H),3.84(s,3H),2.65(s,3H)；13CNMR(100MHz,DMSO-d6)δ164.27,155.43,154.95,138.87,129.70,121.69,117.44,108.85,108.56,36.24,24.59；因此，可以确定本实施例提供的所述化合物e1的结构式如上所示。实施例2本实施例提供化合物e2：5-甲基-7-(2,4,6-三甲氧基苯基)-[1,2,4]三唑并[1,5-a]嘧啶，其结构式如下所示：该化合物e2的制备方法包括：向10mL微波反应管中加入85mg(约0.5mmol)的7-氯-5-甲基-[1,2,4]三唑并[1,5-a]嘧啶和253mg(约1.5mmol)的1,3,5-三甲氧基苯，14mg(约10mol％)的催化剂双三氟甲基磺酰亚胺和1mL的溶剂HFIP，然后密封所述微波反应管。然后在100℃下搅拌所述微波反应管中的反应物6小时后，减压蒸馏除去溶剂，并使用DCM/MeOH为洗脱剂通过柱层析分离纯化，得到约122mg的纯产物e2，该化合物e2为白色固体，且产率为81％；1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ8.45(s,1H),7.20(s,1H),6.42(s,2H)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双芳基类化合物，其结构通式为

【技术特征摘要】
1.一种双芳基类化合物，其结构通式为其中，所述通式中的基团R1代表氢、含苄基硫基的基团或的基团，所述结构通式中的基团Ar代表基团R2代表甲氧基，基团R3代表氢、卤素、烷基、环烷基、烷氧基或硝基，基团R4代表氢、烷基、含苄基的基团。2.根据权利要求1所述的双芳基类化合物，其特征在于，所述结构通式中的基团R1代表H、3.根据权利要求1或2所述的双芳基类化合物，其特征在于，所述结构通式中的基团Ar代表4.一种根据权利要求1或2或3所述的双芳基类化合物的制备方法，其包括：在布朗斯特酸催化剂和溶剂的作用下，在密封环境中卤代芳烃和富电子芳香烃于30℃～300℃反应，生成所述双芳基类化合物。5.根据权利要求4所述的双芳基类化合物的制备方法，其特征在于，它包括：将所述卤代芳烃、所述富电子芳香烃和所述布朗斯特酸催化剂置于反应器中，再加入所述溶剂，然后密封所述反应器；加热所述反应器至30℃～300℃搅拌反应1～48h，生成所述双芳基类化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏民，余斌，袁硕，王帅，李中华，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41